카메라는 어떻게 다른 화이트 밸런스 모드를 구현합니까?

내 카메라 (Nikon D7100)에는 여러 가지 화이트 밸런스 모드가 있습니다. 다른 옵션을 선택하면 어떻게 될지 궁금합니다. 내부적으로 무엇을합니까? 촬영 후 색상 구성 요소의 강도를 변경합니까? 또는 이미지 센서의 컬러 채널 감도가 변경됩니까? 자동 화이트 밸런스를 선택하면 어떻게됩니까? 사용할 설정을 어떻게 결정합니까?

카메라는 센서의 스펙트럼 감도를 변경할 수 없으며 칩에 구워집니다.

실제로 발생하는 것은 파일을 저장하는 형식에 따라 다릅니다. Raw 파일 형식 인 경우 카메라 화이트 밸런스 설정은 원시 파일 프로세서가 해당 화이트 밸런스를 만드는 데 사용할 수 있도록 원시 파일에 기록됩니다.

JPEG 파일을 작성하는 경우 약간 다릅니다. 카메라는 센서의 색상 감도를 알고 있으며,이 정보를 바탕으로 카메라에서 선택한 화이트 밸런스에 따라 각 픽셀에 필요한 변화량과 방향을 계산할 수 있습니다.

이 계산은 RGB 값에서 수행되지 않지만 CIEXYZ 색 공간을 사용한 계산 전에 수행됩니다. 그런 다음 카메라에서 선택한 ICC 프로파일 컨테이너 공간에 따라 각 픽셀의 XYZ 값이 새로운 화이트 포인트로 계산됩니다. 따라서 동일한 색상의 XYZ 값은 Adobe RGB 또는 sRGB의 선택에 따라 다른 RGB 값을 초래할 수 있습니다.

센서 노이즈 ( 암 프레임 빼기 ) 를 제거하기 위해 다른 계산을 수행 하고 선형 RGB 값을 장면 참조 RGB로 변경하기 위해 많은 색상 렌더링 알고리즘을 실행 한 후 화이트 포인트로의 변경이 발생합니다. 올바른 색 공간.

자동 화이트 밸런스는 장면의 가장 밝은 영역에서 주된 색상을보고이를 화이트의 기초로 사용합니다. 우리의 시각 시스템과 마찬가지로 색채 적응을 사용하지만 훨씬 더 간단한 방법입니다. XYZ 색상 공간에는 스펙트럼 궤적이라는 섹션이 있습니다. 아래 참조

따라서 센서가 가장 강한 흰색 값으로 선택하는 것에 따라이 알려진 선을 따라 흰색 점이 조정됩니다. 많은 이미지에는 선명한 흰색 점이 없으므로 카메라는이 선을 사용하여 스펙트럼 궤적의 어느 부분이 가장 밝은 픽셀에 가장 가까운 위치에 흰색 점을 배치 할 것인지 결정합니다.

센서가 빛에 반응하는 방식이나 센서가 읽는 방식을 변경하는 모드는 없습니다 . 그렇기 때문에 WB 설정은 일반적으로 JPEG 인 내장 썸네일과 EXIF에 기록 된 WB 매개 변수를 제외하고 RAW 파일에 영향을 미치지 않습니다.

화이트 밸런스 모드는 3 가지 범주로 분류됩니다.

• 자동 : 카메라가 장면을 여러 포인트로 읽고 수식을 사용하여 빛의 색 온도 를 추측 합니다.
• 사전 설정 (켈빈 포함) : 색 온도가 하드 코딩됩니다.
• Custom : 카메라 는 색 온도를 알기 위해 흰색으로 되어 있는 물체에 의해 반사 된 빛을 측정합니다 .

이러한 모든 경우에 RAW 데이터는 센서에서 동일한 방식으로 읽혀지며 설정된 색상 공간 (일반적으로 sRBG이지만 때로는 AdobeRGB)으로 변환되는 동안 프로세서는 색상 변환을 적용하여 이미지 색상을 취소합니다. 화이트 밸런스 측정.

화이트 밸런스는 색상 간의 감도 비율을 조정하여 작동합니다. 센서에는 실제 영향이 없습니다 (RAW 촬영시 화이트 밸런스가 특히 중요하지 않은 이유).

완벽하게 중립적 인 이미지에서 같은 양의 빨강, 녹색 및 파랑 빛이 있으면 회색이 80 % 인 경우 빨강, 녹색 및 파랑에 대해 .8, .8, .8과 같은 것을 얻을 수 있습니다. 반면에 화이트 밸런스를 파랑에 좀 더 민감하게 조정하면 이제 파랑의 0.8이 곱해지고 빨강, 녹색 및 파랑의 경우 .8, .8, .9로 끝납니다. 센서는 실제로 .8, .8, .8이라고 말하지만.

서로 다른 사전 설정은 다양한 색상 구성 요소의 감도에 대한 다른 승수에 해당하며 센서가 실제로 캡처하는 값에 이러한 사전 설정을 곱하여 화이트 밸런스 JPEG 이미지의 최종 색상을 얻습니다.